專(zhuān)利名稱(chēng)：一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組海上整體安全吊裝的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種海上安全吊裝的方法，特別是關(guān)于一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組海上整
體安全吊裝的方法。
W旦K A、 足漢不
海上風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)是充分利用海上風(fēng)能的一種重要設(shè)施，其開(kāi)發(fā)工作在我國(guó)才 剛剛起步。在海上風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)的建設(shè)中包括許多技術(shù)和工程環(huán)節(jié)，其中風(fēng)力發(fā)電 機(jī)組在海上整體安全運(yùn)輸和吊裝的過(guò)程是其中重要的環(huán)節(jié)之一。
目前國(guó)外在海上設(shè)置的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，對(duì)于風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)建設(shè)地點(diǎn)距離陸地較 遠(yuǎn)的情況， 一般是采用主要部件分體運(yùn)輸，到達(dá)目的地后海上組裝的方式。然而 在海上組裝工期比較長(zhǎng)，不可控因素較多。對(duì)于建設(shè)地點(diǎn)距離陸地較遠(yuǎn)的情況， 采取整體吊裝的方式時(shí)，由于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的整體結(jié)構(gòu)體積較大，輪轂高度可達(dá)
50米以上，重量達(dá)200噸以上，加之在海上整體吊裝過(guò)程中，作業(yè)環(huán)境因素(包 括風(fēng)、浪、船的搖擺等)的諸多影響，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組可能會(huì)出現(xiàn)重心失衡，產(chǎn)生 一定的傾斜，使得吊裝夾具與風(fēng)力發(fā)電機(jī)組結(jié)構(gòu)之間力的作用逐漸增大，這種應(yīng) 力的變化超過(guò)一定程度，將產(chǎn)生風(fēng)力發(fā)電機(jī)組結(jié)構(gòu)被破壞的情況，嚴(yán)重時(shí)可使風(fēng) 力發(fā)電機(jī)組在海上的整體吊裝過(guò)程徹底失敗。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明的目的是提供一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組海上整體安全吊裝的方法。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案1、 一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組海上整體 安全吊裝的方法，包括以下步驟l)在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的塔筒頂部設(shè)置一輔助吊具， 將所述輔助吊具從兩側(cè)卡住塔筒，將用于吊運(yùn)的鋼絲繩穿過(guò)所述輔助吊具，避免 所述鋼絲繩與所述塔筒的直接接觸；2)在所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的頂部設(shè)置所述輔助 吊具的塔筒內(nèi)壁圓周上，間隔設(shè)置有若干應(yīng)力傳感器，并將所述傳感器通過(guò)導(dǎo)線 連接測(cè)量裝置；3)在吊裝過(guò)程中，對(duì)各應(yīng)力點(diǎn)的應(yīng)力變化值進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)量，將測(cè) 量結(jié)果輸出計(jì)算機(jī)，并以曲線或圖表的方式顯示出來(lái)；4)根據(jù)曲線或圖表顯示的 應(yīng)力變化情況，操縱吊裝船對(duì)起吊方向、吊裝力及吊裝力與重心的偏離程度或吊 裝位置進(jìn)行調(diào)整。
本發(fā)明方法由于采取以上技術(shù)方案，其具有以下優(yōu)點(diǎn)1、本發(fā)明在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組塔筒套裝的位置設(shè)置輔助吊具，避免了鋼絲繩與風(fēng)力發(fā)電機(jī)組塔筒的直接接 觸，從而有效地保護(hù)了受載荷較大的塔筒筒壁。2、本發(fā)明由于在安裝輔助吊具的 塔筒內(nèi)壁設(shè)置了若干個(gè)作為應(yīng)力傳感器的電阻應(yīng)變片，因此可以實(shí)時(shí)地對(duì)整體吊 裝中風(fēng)力發(fā)電機(jī)組自身應(yīng)力集中部位的應(yīng)力情況進(jìn)行監(jiān)控。本發(fā)明可以根據(jù)直觀 的數(shù)據(jù)、圖形方式等監(jiān)測(cè)結(jié)果采取相應(yīng)的措施，最大程度的規(guī)避了吊裝過(guò)程中的 各類(lèi)風(fēng)險(xiǎn)。


圖1是本發(fā)明風(fēng)力發(fā)電機(jī)組整體海上吊裝作業(yè)示意圖
圖2是本發(fā)明塔筒結(jié)構(gòu)頂部設(shè)置輔助吊具示意圖 圖3是本發(fā)明塔筒結(jié)構(gòu)頂部布置應(yīng)變片的示意圖 圖4是圖3的俯視示意圖
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明方法進(jìn)行詳細(xì)的描述。
如圖1所示，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組在海上整體吊裝作業(yè)，是通過(guò)大型吊裝船進(jìn)行的。 吊裝過(guò)程包括風(fēng)力發(fā)電機(jī)組整體被吊裝到運(yùn)輸駁船上的過(guò)程，以及將其從運(yùn)輸駁 船上吊裝到海上安裝平臺(tái)基礎(chǔ)上的過(guò)程。
經(jīng)分析，對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組實(shí)施整體吊裝時(shí)，可能產(chǎn)生破壞風(fēng)力發(fā)電機(jī)組結(jié)構(gòu)
的因素包括
1、 吊裝時(shí)，吊裝船需要用鋼絲繩對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組塔筒結(jié)構(gòu)頂部進(jìn)行系固，但 鋼絲繩與風(fēng)力發(fā)電機(jī)組塔筒結(jié)構(gòu)的直接接觸，以及在吊裝過(guò)程中由于鋼絲繩的作 用，此處產(chǎn)生一定的應(yīng)力，而使風(fēng)力發(fā)電機(jī)組結(jié)構(gòu)造成損害。
2、 在吊裝過(guò)程中，吊裝重心將發(fā)生失衡，使風(fēng)力發(fā)電機(jī)組整體結(jié)構(gòu)產(chǎn)生一定 的傾斜，造成吊具與風(fēng)力發(fā)電機(jī)組結(jié)構(gòu)之間力的作用逐漸增大，這種應(yīng)力的變化 超過(guò)一定程度，將破壞風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的結(jié)構(gòu)。
3、 影響吊裝過(guò)程的因素還包括風(fēng)、浪、船的搖擺等自然環(huán)境的作用。
本發(fā)明主要是針對(duì)上述情況，提出了一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組海上整體安全吊裝的
方法，包括以下措施
1、在實(shí)施吊裝時(shí)，為保護(hù)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的塔筒結(jié)構(gòu)，避免鋼絲繩對(duì)塔筒結(jié)構(gòu)
造成損害，本發(fā)明在塔筒2的頂部設(shè)置一輔助吊具1 (如圖2所示)，該輔助吊具 l從兩側(cè)卡住塔筒2，使用于吊運(yùn)的鋼絲繩3穿過(guò)輔助吊具1，從而避免了鋼絲繩 3與風(fēng)力發(fā)電機(jī)組塔筒2的直接接觸。而輔助吊具1的具體結(jié)構(gòu)形狀可以是各種個(gè)樣。2、 在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的頂部設(shè)置輔助吊具1的塔筒2內(nèi)壁圓周上，間隔設(shè)置有
若干作為應(yīng)力傳感器的電阻應(yīng)變片4 (如圖3、圖4所示)，并將每個(gè)應(yīng)變片4通 過(guò)導(dǎo)線和放大電路連接計(jì)算機(jī)。
3、 在吊裝過(guò)程中，對(duì)各應(yīng)力點(diǎn)的載荷應(yīng)力變化值進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)量，將測(cè)量結(jié)果 通過(guò)計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理后，以曲線或圖表的方式顯示出來(lái)。
4、 根據(jù)曲線或圖表顯示的應(yīng)力變化情況，操縱吊裝船對(duì)起吊方向、吊裝力及 吊裝力與重心的偏離程度或吊裝位置進(jìn)行調(diào)整。使輔助吊具1位置應(yīng)力值逐漸減 小、風(fēng)力發(fā)電機(jī)組結(jié)構(gòu)整體產(chǎn)生的傾斜度最小，最終達(dá)到保護(hù)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組海上 整體安全吊裝的目的。
下面為一整體安全吊裝具體實(shí)施例。
如圖1所示，本實(shí)施例在海上整體吊裝的一風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，其高度為57米， 重量超過(guò)200噸，其塔筒部分為鋼結(jié)構(gòu)。
實(shí)施整體吊裝時(shí)，如圖2所示，在塔筒結(jié)構(gòu)的頂部設(shè)置一輔助吊具l，此處是 吊裝作業(yè)過(guò)程中應(yīng)力變化的關(guān)鍵點(diǎn)，其應(yīng)力超過(guò)彈性極限將會(huì)引起風(fēng)力發(fā)電機(jī)組 塔筒鋼結(jié)構(gòu)的永久性破壞。因此，本實(shí)施例在此處進(jìn)行吊裝全過(guò)程定點(diǎn)應(yīng)力變化 值的測(cè)量。具體過(guò)程如下
如圖3、圖4所示，在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組塔筒結(jié)構(gòu)頂部，設(shè)置輔助吊具l處的的塔 筒內(nèi)壁沿塔筒圓周方向布置有若干個(gè)電阻應(yīng)變片，然后在實(shí)施吊裝的全過(guò)程中， 對(duì)輔助吊具1處的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組塔筒結(jié)構(gòu)的應(yīng)力變化值實(shí)施監(jiān)測(cè)。吊裝過(guò)程包括 離岸吊裝過(guò)程和離船吊裝過(guò)程，離岸吊裝過(guò)程又包括離岸起吊階段、離岸吊裝吊 運(yùn)階段和離岸吊裝卸載階段；離船吊裝過(guò)程又包括離船起吊階段、離船吊裝吊運(yùn) 階段和離船吊裝卸載階段。
本發(fā)明通過(guò)對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組塔筒定點(diǎn)應(yīng)力變化值測(cè)量結(jié)果，對(duì)吊裝船的起吊 方向、吊裝力及吊裝力與重心的偏離程度或吊裝位置進(jìn)行調(diào)整。比如
在離岸起吊階段，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組塔筒結(jié)構(gòu)頂部設(shè)置輔助吊具1處的位置，作 用力會(huì)逐漸增大，應(yīng)變片產(chǎn)生應(yīng)變也逐漸增大，應(yīng)力數(shù)值也隨之增大，在此過(guò)程 中出現(xiàn)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組吊裝的最大傾斜，使得風(fēng)力發(fā)電機(jī)組與輔助吊具1之間力的 作用最大，隨之相應(yīng)點(diǎn)應(yīng)變片會(huì)產(chǎn)生最大應(yīng)變。這說(shuō)明在起吊過(guò)程中，吊車(chē)起吊 力方向與風(fēng)力發(fā)電機(jī)組塔筒結(jié)構(gòu)重心的偏差較大，從而產(chǎn)生了較大的應(yīng)力。這時(shí) 通過(guò)調(diào)整起吊力的方向，增加反方向配重等方式平衡傾斜產(chǎn)生的應(yīng)力偏移，可使 風(fēng)力發(fā)電機(jī)組筒體結(jié)構(gòu)所受應(yīng)力逐漸減小，控制應(yīng)力為172MPa (僅以此為例，不 限于此)，使應(yīng)力保持在安全范圍內(nèi)；在離岸吊裝吊運(yùn)階段，在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組吊裝進(jìn)行變幅后，將鋼絲繩調(diào)整到最 佳位置，逐漸加大起吊力，這時(shí)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組塔筒結(jié)構(gòu)頂部，設(shè)置輔助吊具1的 位置處，結(jié)構(gòu)應(yīng)力也逐漸增大。這時(shí)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組塔筒結(jié)構(gòu)已經(jīng)脫離地面，并一 直保持穩(wěn)定的應(yīng)力值。但是在吊裝吊運(yùn)階段，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組塔筒結(jié)構(gòu)難免產(chǎn)生晃 動(dòng)，使其重心不平衡。吊裝與輔助吊具1的接觸力會(huì)發(fā)生變化，相應(yīng)應(yīng)變片的應(yīng) 變也會(huì)隨之變化，輸出應(yīng)力的值呈現(xiàn)一定的震蕩現(xiàn)象，但最大應(yīng)力值保持為彈性 極限的l/3范圍，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組結(jié)構(gòu)安全，沒(méi)有受到破壞；
在離岸吊裝卸載階段，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組吊裝吊運(yùn)達(dá)到吊裝船后，松開(kāi)吊裝鋼絲 繩，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組與輔助吊具1接觸力逐漸減小，相應(yīng)點(diǎn)應(yīng)變片的應(yīng)變也逐漸減 小，輸出應(yīng)力也逐漸減小。
在上述整個(gè)離岸吊裝過(guò)程中，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組與輔助吊具1之間最大應(yīng)力為 172MPa，該應(yīng)力在安全范圍內(nèi)。
在離船起吊階段，為平穩(wěn)吊運(yùn)吊裝，對(duì)鋼絲繩的吊起方式進(jìn)行調(diào)節(jié)，避免風(fēng) 力發(fā)電機(jī)組吊裝產(chǎn)生較大傾斜，以至于超出起吊安全范圍。如果風(fēng)力發(fā)電機(jī)組吊 裝產(chǎn)生傾斜，相應(yīng)點(diǎn)應(yīng)變片產(chǎn)生的應(yīng)變也會(huì)逐漸增大，顯示的應(yīng)力值也逐漸增大， 但通過(guò)調(diào)整吊裝力與重心的偏離程度，可使風(fēng)力發(fā)電機(jī)組吊裝傾斜度達(dá)到最小， 應(yīng)變片所產(chǎn)生應(yīng)變力最??；
在離船吊裝吊運(yùn)階段，對(duì)吊裝進(jìn)行調(diào)幅后，將鋼絲繩調(diào)整到最佳位置，使輔 助吊具1卡緊風(fēng)力發(fā)電機(jī)組吊裝，最大力作用點(diǎn)應(yīng)變片會(huì)產(chǎn)生最大應(yīng)變，由于在 海上吊裝受風(fēng)的影響較大，所以應(yīng)力變化幅度大于離岸過(guò)程的應(yīng)力變化，輸出應(yīng) 力為80MPa左右，在安全范圍內(nèi)；
在離船吊裝卸載階段，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組被吊裝運(yùn)達(dá)海上安裝平臺(tái)基礎(chǔ)的位置后， 將松開(kāi)鋼絲繩，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組與輔助吊具1接觸作用逐漸減小，相應(yīng)點(diǎn)應(yīng)變片的 應(yīng)變也逐漸減小，輸出應(yīng)力也逐漸減小。在上述整個(gè)離船吊裝過(guò)程中，風(fēng)力發(fā)電 機(jī)組與輔助吊具1之間最大應(yīng)力小于離岸過(guò)程的最大應(yīng)力，為120 MPa (僅以此為 例，不限于此)，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組在此應(yīng)力的作用下不會(huì)被破壞，結(jié)構(gòu)安全。
權(quán)利要求
1. 一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組海上整體安全吊裝的方法，包括以下步驟1)在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的塔筒頂部設(shè)置一輔助吊具，將所述輔助吊具從兩側(cè)卡住塔筒，將用于吊運(yùn)的鋼絲繩穿過(guò)所述輔助吊具，避免所述鋼絲繩與所述塔筒的直接接觸；2)在所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的頂部設(shè)置所述輔助吊具的塔筒內(nèi)壁圓周上，間隔設(shè)置有若干應(yīng)力傳感器，并將所述傳感器通過(guò)導(dǎo)線連接測(cè)量裝置；3)在吊裝過(guò)程中，對(duì)各應(yīng)力點(diǎn)的應(yīng)力變化值進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)量，將測(cè)量結(jié)果輸出計(jì)算機(jī)，并以曲線或圖表的方式顯示出來(lái)；4)根據(jù)曲線或圖表顯示的應(yīng)力變化情況，操縱吊裝船對(duì)起吊方向、吊裝力及吊裝力與重心的偏離程度或吊裝位置進(jìn)行調(diào)整。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組海上整體安全吊裝的方法，包括以下步驟1)在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的塔筒頂部設(shè)置一輔助吊具，將所述輔助吊具從兩側(cè)卡住塔筒，將用于吊運(yùn)的鋼絲繩穿過(guò)所述輔助吊具，避免所述鋼絲繩與所述塔筒的直接接觸；2)在所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的頂部設(shè)置所述輔助吊具的塔筒內(nèi)壁圓周上，間隔設(shè)置有若干作為應(yīng)力傳感器的電阻應(yīng)變片，并將所述電阻應(yīng)變片通過(guò)導(dǎo)線連接測(cè)量裝置；3)在吊裝過(guò)程中，對(duì)各應(yīng)力點(diǎn)的應(yīng)力變化值進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)量，將測(cè)量結(jié)果輸出計(jì)算機(jī)，并以曲線或圖表的方式顯示出來(lái)；4)根據(jù)曲線或圖表顯示的應(yīng)力變化情況，操縱吊裝船對(duì)起吊方向、吊裝力及吊裝力與重心的偏離程度或吊裝位置進(jìn)行調(diào)整。本發(fā)明可以根據(jù)直觀監(jiān)測(cè)結(jié)果采取相應(yīng)的措施，最大程度的規(guī)避了吊裝過(guò)程中的各類(lèi)風(fēng)險(xiǎn)。
文檔編號(hào)F03D9/00GK101298279SQ20081011383
公開(kāi)日2008年11月5日 申請(qǐng)日期2008年5月30日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月30日
發(fā)明者磊 安, 尚景宏, 亮 張, 朱紅梅, 軍 桑, 王曉天, 程耀勇, 軍 郝, 陳朝輝 申請(qǐng)人:中國(guó)海洋石油總公司;海油(北京)能源投資有限公司;海洋石油工程股份有限公司